JPS6190471A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6190471A JPS6190471A JP59212874A JP21287484A JPS6190471A JP S6190471 A JPS6190471 A JP S6190471A JP 59212874 A JP59212874 A JP 59212874A JP 21287484 A JP21287484 A JP 21287484A JP S6190471 A JPS6190471 A JP S6190471A
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- temporary gate
- annealing
- temporary
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/20—Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions
- H10D64/27—Electrodes not carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. gates
- H10D64/311—Gate electrodes for field-effect devices
- H10D64/411—Gate electrodes for field-effect devices for FETs
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- Weting (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はGaAsFET (GaAs電界効果トランジ
スタ)などの半導体装置の製造方法に関するものである
。
スタ)などの半導体装置の製造方法に関するものである
。
近年、GaAs、 GaAtAs等の化合物半導体を用
いた超高周波ディスクリートFET、集積回路の研究開
発が活発に行なわれており、これらのデバイスの一層の
高性能化が急務である。
いた超高周波ディスクリートFET、集積回路の研究開
発が活発に行なわれており、これらのデバイスの一層の
高性能化が急務である。
化合物半導体FETの性能を向上させるためには、FE
Tのゲート・ソース間の抵抗Rs f低減することが一
つのポイントである。この抵抗Rsを低減するために、
従来は、ゲート電極をマスクとして高濃度層(通常はn
層)′t−イオン注入していた。
Tのゲート・ソース間の抵抗Rs f低減することが一
つのポイントである。この抵抗Rsを低減するために、
従来は、ゲート電極をマスクとして高濃度層(通常はn
層)′t−イオン注入していた。
第3図(a)〜中)は従来のGiAaFETの製造方法
の一例を示す工程毎の断面図で、主としてゲート電極形
成工程を示している。
の一例を示す工程毎の断面図で、主としてゲート電極形
成工程を示している。
sg3図(a)に示すように先ず半絶縁性GaAs基板
lの表面にn型能動層2t−形成し%参ヶ樗弁熱性ム
さらに耐
熱性材料からなる仮ゲート電極3を形成する。次に、同
図Φ)に示すように、仮ゲート電極3をマスクとしてn
層をイオン注入する。次に、同図(C)に示すように
、アニール保護膜5を被着した後アニールを行う。次に
、同図(d)に示すように、アニール保護膜5を除去し
た後、同□□□(e)に示すように、ホトレジスト膜6
t−全面に被着する。このとき仮ゲート電極3の上のホ
トレジスト膜6は図示のようにだれて薄くなっている。
lの表面にn型能動層2t−形成し%参ヶ樗弁熱性ム
さらに耐
熱性材料からなる仮ゲート電極3を形成する。次に、同
図Φ)に示すように、仮ゲート電極3をマスクとしてn
層をイオン注入する。次に、同図(C)に示すように
、アニール保護膜5を被着した後アニールを行う。次に
、同図(d)に示すように、アニール保護膜5を除去し
た後、同□□□(e)に示すように、ホトレジスト膜6
t−全面に被着する。このとき仮ゲート電極3の上のホ
トレジスト膜6は図示のようにだれて薄くなっている。
次に、同図(f)に示すように、ドライエツチングによ
り低ゲート電極3上部のホトレジスト膜6を除去し、仮
ゲー゛ ト電極3t−露出させる。次に、同図(g)に
示すように、ホトレジスト膜6を残したまま、仮ゲート
電極3f:ケミカルエッチングによシ除去し、さらにそ
の後ゲート金属8を上刃より蒸着する。次に、同図中)
に示すように、ホトレジスト膜6を有機溶剤で溶かしリ
フトオフすることにより、ゲート電極9を形成する。
り低ゲート電極3上部のホトレジスト膜6を除去し、仮
ゲー゛ ト電極3t−露出させる。次に、同図(g)に
示すように、ホトレジスト膜6を残したまま、仮ゲート
電極3f:ケミカルエッチングによシ除去し、さらにそ
の後ゲート金属8を上刃より蒸着する。次に、同図中)
に示すように、ホトレジスト膜6を有機溶剤で溶かしリ
フトオフすることにより、ゲート電極9を形成する。
しかしながら、このような従来例の製造方法では、第3
図中)のlOで示されるようにゲート電極9とn 層4
は極めて接近している。このため耐電圧が低いという欠
点があった。さらに図には示してないがイオン注入によ
るn+層4は、注入イオンの横方開拡がプおよび横方向
拡散がおるため、横方向に拡がりをもっている。このた
めゲート長IgがIJImより短くなるとゲート下部の
キャリア濃度が高濃度イオン注入により大きく変化し、
F ETのしきい値電圧が大きく変化するという欠点が
らり、ゲート長1μ偽以下のFETには、この技術を応
用することができなかった。
図中)のlOで示されるようにゲート電極9とn 層4
は極めて接近している。このため耐電圧が低いという欠
点があった。さらに図には示してないがイオン注入によ
るn+層4は、注入イオンの横方開拡がプおよび横方向
拡散がおるため、横方向に拡がりをもっている。このた
めゲート長IgがIJImより短くなるとゲート下部の
キャリア濃度が高濃度イオン注入により大きく変化し、
F ETのしきい値電圧が大きく変化するという欠点が
らり、ゲート長1μ偽以下のFETには、この技術を応
用することができなかった。
ところで、q高周波、超高速装置用のFETでは、一般
に0.5μ漢 程度以下のゲート長が必要であり、上記
のように、この0.5μs F E Tの抵抗Rsを耐
電圧を下げることなく低減することは不可能であった。
に0.5μ漢 程度以下のゲート長が必要であり、上記
のように、この0.5μs F E Tの抵抗Rsを耐
電圧を下げることなく低減することは不可能であった。
本発明の目的は、上記欠点を除去せしめ、ゲート長0.
5μ倶以下でも十分な耐電圧と十分に低いR3を実現し
たGaAsFET などの半導体装置の製造方法を提供
することにある。
5μ倶以下でも十分な耐電圧と十分に低いR3を実現し
たGaAsFET などの半導体装置の製造方法を提供
することにある。
不備1の発明の半導体装置の製造方法は、能動層が形成
された半導体基板表面に仮ゲート電極を形成する工程と
、該仮ゲート電極tマスクとして高濃度層をイオン注入
する工程と、該半導体基板表面にアニール保ti*’e
被着した後アニールする工程と、該アニール保護膜を除
去する工程と、前記仮ゲート電極をわずかにケミカルエ
ツチングする工程と、該千尋体□基板表面全体にホトレ
ジスト膜を被着する工程と、ドライエツチングによ〕前
記仮ゲート電極の上部の前記ホトレジスト膜を除去し前
記仮ゲート電極をケミカルエツチングで除去する工程と
、ゲート金属を蒸着しリフトオフ法により゛ゲート電極
を形成する工程とを含むことから構成される。
された半導体基板表面に仮ゲート電極を形成する工程と
、該仮ゲート電極tマスクとして高濃度層をイオン注入
する工程と、該半導体基板表面にアニール保ti*’e
被着した後アニールする工程と、該アニール保護膜を除
去する工程と、前記仮ゲート電極をわずかにケミカルエ
ツチングする工程と、該千尋体□基板表面全体にホトレ
ジスト膜を被着する工程と、ドライエツチングによ〕前
記仮ゲート電極の上部の前記ホトレジスト膜を除去し前
記仮ゲート電極をケミカルエツチングで除去する工程と
、ゲート金属を蒸着しリフトオフ法により゛ゲート電極
を形成する工程とを含むことから構成される。
不備2の発明の半導体装置の製造方法は、能動層が形成
された半導体基板表面に仮ゲート電極全形成する工程と
、該仮ゲート電極をマスクとして高濃度層をイオン注入
する工程と、該半導体装置表面にアニール保@膜を被着
した後にアニールする工程と、該半導体基板表面全体に
絶縁膜を被着した後ホトレジスト膜會被着する工程と、
ドライエツチングにより前記仮ゲート電極の上部の前記
ホトレジスト膜全除去し前記絶縁膜を選択的にエツチン
グし前記仮ゲート電極全露出させる工程と、該仮ゲート
電極のみを選択的にエツチングする工程と、前記ホトレ
ジスト膜を除去し全面にゲート金iを蒸着する工程と、
ゲート電極断面がT型となるように前記ゲート金属を選
択的にエツチングする工程?含むことから構成される。
された半導体基板表面に仮ゲート電極全形成する工程と
、該仮ゲート電極をマスクとして高濃度層をイオン注入
する工程と、該半導体装置表面にアニール保@膜を被着
した後にアニールする工程と、該半導体基板表面全体に
絶縁膜を被着した後ホトレジスト膜會被着する工程と、
ドライエツチングにより前記仮ゲート電極の上部の前記
ホトレジスト膜全除去し前記絶縁膜を選択的にエツチン
グし前記仮ゲート電極全露出させる工程と、該仮ゲート
電極のみを選択的にエツチングする工程と、前記ホトレ
ジスト膜を除去し全面にゲート金iを蒸着する工程と、
ゲート電極断面がT型となるように前記ゲート金属を選
択的にエツチングする工程?含むことから構成される。
以下、不発明の実施例について図面全参照して説明する
。
。
第1図(al〜(hlは不備1の発明の一実施例を示す
GaAsFETの工程毎の断面図でて主としてゲート電
極形成工程について示したものである。
GaAsFETの工程毎の断面図でて主としてゲート電
極形成工程について示したものである。
第1図(a)に示すように、Jず中絶縁体GaAs基板
1)の表面にn型能動層12を形成し、さらに耐熱性材
料からなる仮ゲート電極13を形成する。
1)の表面にn型能動層12を形成し、さらに耐熱性材
料からなる仮ゲート電極13を形成する。
次に同図(b)に示すように、仮ゲート電極13t−マ
スクにしてn 層14をイオン注入する。次に同図(c
)に示すように、アニール保護膜15を被着した後アニ
ールを行う。次に同図(d)に示すようにアニール保護
膜15を除去した後、仮ゲート電極13をわずかにケミ
カルエツチングすることにより初めの大きさよυもわず
かに小さくする。次に同図(e)に示すように、ホトレ
ジスト膜16を全面に被着する。次に同図(0に示すよ
うに、ドライエツチングにより仮ゲート電極13上のホ
トレジスト膜16を除去し、仮ゲート電極13t−露出
させる。
スクにしてn 層14をイオン注入する。次に同図(c
)に示すように、アニール保護膜15を被着した後アニ
ールを行う。次に同図(d)に示すようにアニール保護
膜15を除去した後、仮ゲート電極13をわずかにケミ
カルエツチングすることにより初めの大きさよυもわず
かに小さくする。次に同図(e)に示すように、ホトレ
ジスト膜16を全面に被着する。次に同図(0に示すよ
うに、ドライエツチングにより仮ゲート電極13上のホ
トレジスト膜16を除去し、仮ゲート電極13t−露出
させる。
次に同図@に示すように、ホトレジスト膜16を残した
まま、仮ゲート電極13をケきカルエツチングにより除
去し、さらにその後ゲート金属18金上方より蒸着する
。次に同図(h)に示すように、ホトレジスト膜16を
有機溶剤で溶かしリフトオフすることによりゲート電極
19を形成する。 1すなわち、本実
施例は、第1図(a)から(c)までは従来例と同じで
あるが、第1因(d)において仮ゲート電極13iわず
かにケミカルエツチングする点が異なる。w、1図(C
)からΦ)tでの工程も従来例と同じであるが、出来上
がったゲート電極19の下部端20はn+層14とは隔
離されておシPETの耐電圧は十分に高くなっている。
まま、仮ゲート電極13をケきカルエツチングにより除
去し、さらにその後ゲート金属18金上方より蒸着する
。次に同図(h)に示すように、ホトレジスト膜16を
有機溶剤で溶かしリフトオフすることによりゲート電極
19を形成する。 1すなわち、本実
施例は、第1図(a)から(c)までは従来例と同じで
あるが、第1因(d)において仮ゲート電極13iわず
かにケミカルエツチングする点が異なる。w、1図(C
)からΦ)tでの工程も従来例と同じであるが、出来上
がったゲート電極19の下部端20はn+層14とは隔
離されておシPETの耐電圧は十分に高くなっている。
−またゲート長1g′は第3図の1gよシ短くなってお
F)0.51)m以下のtg′も実現できる。さらにn
+層14とゲート電極19が離れているためn 層14
の横方内拡がシの影響を押えることができる。
F)0.51)m以下のtg′も実現できる。さらにn
+層14とゲート電極19が離れているためn 層14
の横方内拡がシの影響を押えることができる。
ただし唯一の欠点としてゲート抵抗の増加が挙げられる
。
。
第2図(a)〜(0は不備2の発明の一実施例を示すG
aAsFETの工程毎の断面図である。wcz図(a)
から(d)までは第1図(a)から(d)までの本第1
発明の一実施例と同じである。そして、第2図(e)に
示すように、絶縁膜17t−被着しさらにホトレジスト
膜16′t−被着する。次に同図(f)に示すように、
ドライエツチングにより仮ゲート電極13上部の絶縁膜
17t−露出させる。次に同図(g)に示すように、ホ
トレジスト16t−マスクとして絶縁膜17をケミカル
エツチングして前記仮ゲー)[極13t−露出させる。
aAsFETの工程毎の断面図である。wcz図(a)
から(d)までは第1図(a)から(d)までの本第1
発明の一実施例と同じである。そして、第2図(e)に
示すように、絶縁膜17t−被着しさらにホトレジスト
膜16′t−被着する。次に同図(f)に示すように、
ドライエツチングにより仮ゲート電極13上部の絶縁膜
17t−露出させる。次に同図(g)に示すように、ホ
トレジスト16t−マスクとして絶縁膜17をケミカル
エツチングして前記仮ゲー)[極13t−露出させる。
さらに同図山)に示すように、仮ゲート電極13をケミ
カルエツチングで除去した後、ホトレジスト膜16?除
去し、さらに全面にゲート金属18t−上部から蒸着す
る。最終に同■0)に示すように、ゲート金属18t−
選択的にエツチングして断面がT型となるようにする。
カルエツチングで除去した後、ホトレジスト膜16?除
去し、さらに全面にゲート金属18t−上部から蒸着す
る。最終に同■0)に示すように、ゲート金属18t−
選択的にエツチングして断面がT型となるようにする。
本実施例においては、耐電圧が向上するばかりでなく、
ゲート長t gIはtgより短くなシ、さらにT型ゲー
ト構造となるためゲート抵抗全低減することもできる。
ゲート長t gIはtgより短くなシ、さらにT型ゲー
ト構造となるためゲート抵抗全低減することもできる。
イオン注入の横方内拡がりの影1)?避けられることは
言うまでもない。
言うまでもない。
なお1本発明の実施例においては、GaAsFETをそ
の例として挙げたが、FETはGaAsFETに限らず
、GaAtAs /GaAs等の選択ドープ構造の2次
元電子ガスFETにも本発明が適用できることは明らか
でおる。
の例として挙げたが、FETはGaAsFETに限らず
、GaAtAs /GaAs等の選択ドープ構造の2次
元電子ガスFETにも本発明が適用できることは明らか
でおる。
以上、詳細説明したとおり、本発明の半導体の製造方法
は、上記の構成により、ゲート長が0.5μm以下のF
ETに対しても、セルファラインのn+層イオン注入に
よるRs低減を計ることができ、さらに耐電圧を向上さ
せることができ、これらに加えてゲート抵抗を低減きせ
ることも可能でおるという効果を有する。従って、超高
周波、超高速集積回路、ディスクIJ −) P E
’I’においてその効果は大きい。
は、上記の構成により、ゲート長が0.5μm以下のF
ETに対しても、セルファラインのn+層イオン注入に
よるRs低減を計ることができ、さらに耐電圧を向上さ
せることができ、これらに加えてゲート抵抗を低減きせ
ることも可能でおるという効果を有する。従って、超高
周波、超高速集積回路、ディスクIJ −) P E
’I’においてその効果は大きい。
第1図(a)〜Φ)及び第2図(a)〜(i)はそれぞ
れ不備1及び第2の発明の一実施例を示すGaAsFE
Tの工程毎の断面図、第3図(a)〜(h)は従来のG
aAsFETの製造方法の一例の工程毎の断面図でちる
。 1)・・・・・・GaAs基板、12・・・・・・n型
能動層、13・・・・・・仮ゲート電極、14・・・・
−n+層、15・・・・・・アニール保護膜%16・・
・・・・ホトレジスト膜、17・・・・・・絶縁膜v
18・・・・・・ゲート金属、19・・・・・・ゲート
′シ極、20・・・・・・ゲート電極の下部端。 芋 / 図 1乙十・−Yレジ゛ヌトル罠 竿 l 図 □ 算 2 図 ガ 算 2 回 竿 3 図
れ不備1及び第2の発明の一実施例を示すGaAsFE
Tの工程毎の断面図、第3図(a)〜(h)は従来のG
aAsFETの製造方法の一例の工程毎の断面図でちる
。 1)・・・・・・GaAs基板、12・・・・・・n型
能動層、13・・・・・・仮ゲート電極、14・・・・
−n+層、15・・・・・・アニール保護膜%16・・
・・・・ホトレジスト膜、17・・・・・・絶縁膜v
18・・・・・・ゲート金属、19・・・・・・ゲート
′シ極、20・・・・・・ゲート電極の下部端。 芋 / 図 1乙十・−Yレジ゛ヌトル罠 竿 l 図 □ 算 2 図 ガ 算 2 回 竿 3 図
Claims (2)
- (1)能動層が形成された半導体基板表面に耐熱性材料
からなる仮ゲート電極を形成する工程と、該仮ゲート電
極をマスクとして高濃度層をイオン注入する工程と、該
半導体基板表面にアニール保護膜を被着した後アニール
する工程と、該アニール保護膜を除去する工程と、前記
仮ゲート電極をわずかにケミカルエッチングする工程と
、該半導体基板表面全体にホトレジスト膜を被着する工
程と、ドライエッチングにより前記仮ゲート電極の上部
の前記ホトレジスト膜を除去しさらに前記仮ゲート電極
をケミカルエッチングにより除去する工程と、ゲート金
属を蒸着しリフトオフ法によりゲート電極を形成する工
程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (2)能動層が形成された半導体基板表面に耐熱性材料
からなる仮ゲート電極を形成する工程と、該仮ゲート電
極をマスクとして高濃度層をイオン注入する工程と、該
半導体基板表面にアニール保護膜を付けた後アニールす
る工程と、該半導体基板表面全体に絶縁膜を被着した後
ホトレジスト膜を被着する工程と、ドライエッチングに
より前記仮ゲート電極の上部の前記ホトレジスト膜を除
去し前記絶縁膜を選択的にエッチングし前記仮ゲート電
極を露出させる工程と、該仮ゲート電極のみを選択的に
エッチングする工程と、前記ホトレジスト膜を除去し全
面にゲート金属を蒸着する工程と、ゲート電極断面がT
型となるように該ゲート金属を選択的にエッチングする
工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59212874A JPH0793318B2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59212874A JPH0793318B2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190471A true JPS6190471A (ja) | 1986-05-08 |
| JPH0793318B2 JPH0793318B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=16629696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59212874A Expired - Lifetime JPH0793318B2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793318B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63161676A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS6455871A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of self-alignment type gate electrode |
| JPH01109771A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | ショットキゲート電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPH02192733A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59229876A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-24 | Toshiba Corp | シヨツトキ−ゲ−ト型電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS6144473A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP59212874A patent/JPH0793318B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59229876A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-24 | Toshiba Corp | シヨツトキ−ゲ−ト型電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS6144473A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63161676A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS6455871A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of self-alignment type gate electrode |
| JPH01109771A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | ショットキゲート電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPH02192733A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0793318B2 (ja) | 1995-10-09 |
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